【西南交通大學】《建築材料》（全58講）李固華 P14 - 14. 4.6 摻混合材料的硅酸鹽水泥

同學們好 是上一小節 我們將硅酸鹽水泥給同學們做了一個介紹 那麼在接下來 我們將給同學們介紹 鏟混合材的硅酸鹽水泥 那麼什麼是鏟混合材的硅酸鹽水泥呢 我們是指 凡是以硅酸鹽水泥熟料 鏟入大於5%的混合材 當然這種混合材料是指天然的或人工的礦物材料 以及石膏共同末系製成的水硬性膠凝材料 我們通稱爲鏟混合材的硅酸鹽水泥 實際上同學們 這段定義就是鏟混合材的硅酸鹽水泥 是由硅酸鹽水泥熟料 混合材和石膏共同配置而成的 那麼對於鏟混合材的硅酸鹽水泥品種 主要有普通硅酸鹽水 礦雜硅酸鹽水泥 火山灰硅酸鹽水泥 粉煤灰硅酸鹽水泥 符合硅酸鹽水泥以及石灰石硅酸鹽水泥等 好 我們一起來看一下什麼是混合材料 混合材料是指水泥在生產當中 摻入的天然或人工的礦物材料 它的主要作用是節約能源 利用廢料降低成本 改善水泥的性能 擴大水泥的應用範圍 那麼對於混合材料 我們又將它分爲兩大類 活性混合材和非活性混合材 那麼對於礦物混合材 我們說一般它具有如下作用 第一填充骨料間的間隙 以形成潤滑膜 第二消納氣化鈣 改善過渡區 就是我們俗稱的火山灰 同時能生成焦凝性的產物 第三對水泥有分散作用 可以降低水焦 改善水泥在低水焦底下的水化環境 第四延緩初期水化速率 形成較低的水焦底 較大的水灰底的有利環境 這也就是參混合材水泥 它的早期強度較低 後期強度增長較快的原因 第五降低溫深 改善水泥凝力 減小早期形成熱裂縫的危害 對於礦物參合料的產生效應 我們可以歸納爲四方面 即填充效應 硫化效應 耐久效應和強度效應 好 下面給各位同學介紹一下非活性混合材 非活性混合材料是指這種末系的礦物材料 加入水泥當中 不與或幾乎不與水及水泥的水化物 發生反應的人工或天然的末系的礦物材料 它僅起填充 降低水泥強度等級 增加產量 降低水化液 起惰性填料的作用 所以我們通常又稱爲填充性的混合材料 常見的非活性混合材有末系的石英砂 石灰石 粘土 慢冷礦打 以及其他與水泥沒有化學反應的工業廢雜等 好 我們再看第二類活性混合材 活性混合材是指這類混合材料 或反應很慢 本身並不具有交接性質或交接能力很小 但當加入鹼性激發劑如氫氧化鈣和硫酸鹽激發劑如石膏時 在常溫下 這類材料就會與水發生水化反應 能生成具有水硬性的水化物 我們稱爲活性混合材 下面給各位同學介紹一下我們常見的活性混合材 首先給大家介紹一下利化高爐礦打 利化高爐礦打是指我們高爐鍊鐵時不在鐵水錶面的熔爐礦打 經過水萃極冷沉溺後 已成爲利化高爐礦打 一般顆粒的直徑在0.5到5毫米 冷吹的目的在於阻止液體形成化學不穩定的玻璃體 因此利化高爐礦打具有較高的潛在活性 當然 這是經過水萃極冷沉溺 形成的礦打具有活性 如果水爐慢冷 形成的快壯的高爐礦打就沒有這樣的活性了 這是我們同學們在學習時需要注意區分的 那麼對於利化高爐礦打來說 它的主要化學成分有氧化鈣 氨化硅和三氧化二 它的主要活性組分是指玻璃體的二氧化硅和三氧化二硅 以及弱水硅性的硅酸二鈣 那麼利化高爐礦打的活性 我們通常用質量係數K表示 K略大 利化高爐礦打的活性略高 注意了 我們用於水泥生產當中的利化高爐礦打的K 不得小於1.8 好 我們下面再看第二種活性混合材 火山灰質混合材料 火山灰質混合材是指火山噴發時 隨同岩溶巖一起噴發的大量碎屑層集在地面或水中 成爲鬆軟物 稱爲火山灰 由於噴出後極高極冷 因此含有一地量的玻璃體 它的主要化學成分爲二氧化硅和三氧化二硅 火山灰質混合材料 算是以活性二氧化硅和三氧化二硅爲主要成分的活性混合材料 我們看一下 它有天然和原污的兩大類 天然的火山灰質混合材料 旁邊有火山灰 明灰鹽 浮石 糞石 硅導土 硅導石和蛋白石等 人工的火山灰質混合材料 旁邊的有糟葉鹽 糟粘土 煤渣 煤幹石 硅灰等 它們的共同特點是鬆鬆多孔 內底表面極大 宜吸水 但由於品種多 其活性也有較大的差異 第三種 粉煤灰 粉煤灰是指從火力發電廠的煙道燃煤氣體當中升級的粉塵 主要成分有二氧化硅和三氧化二硅 特點一般是呈玻璃態的實心或空心的球狀顆粒 吸水容易弱 顆粒直徑一般爲1到50個微米 表面結構適宜 內底表面極小 標準稠度 吸水量低 粉煤灰由於其本身的化學成分 結構和顆粒形態特徵 在混凝土中可以產生三種效應 總稱爲粉煤灰效應 粉煤灰效應是指它的活性效應 顆粒形態效應 和微細料的效應 下面給同學們介紹激發劑作用 首先我們看一下激發反應 激發反應是指活性混合材當中的活性的二氧化硅和活性的三氧化二硅 在鹼性激發劑和硫酸鹽激發劑作用下 能與水發生化學反應 生成低鹼性的水化鋁酸鈣的磷焦體和晶體 那麼我們常見的激發劑有鹼性激發劑 如森石灰當中的氧化鈣和稀出氫氧化鈣的水泥塑料 同學們注意了 鹼性激發劑是必不可缺的 那麼還有一類激發劑就是硫酸鹽激發劑 一般是指常用的石膏 好 各位同學看一下 我們在鹼性激發劑和硫酸鹽激發劑作用下 我們的活性混合材裏面的活性二氧化硅和三氧化二硅 分別生成低鹼的CSH磷焦水化鋁酸鈣和鈣磷石 好 這一小節我們就到這 同學們休息一下